La guía definitiva sobre farolas solares: beneficios y consejos de selección

La guía definitiva sobre farolas solares: beneficios y consejos de selección

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Introducción

En el alumbrado urbano actual, las farolas solares destacan por su respeto al medio ambiente y su eficiencia están revolucionando nuestro enfoque de la sostenibilidad medioambiental. 
Esta guía simplifica la selección de soluciones de iluminación solar y destaca sus beneficios para reducir la dependencia de la red y los costos de energía. Explore los aspectos esenciales de la iluminación con energía solar y su papel en el desarrollo urbano sostenible

Comprensión del alumbrado público solar: beneficios clave y conceptos básicos

Los componentes principales de las farolas solares son paneles solares, baterías, controladores solares, fuentes de luz y, a menudo, sensores de movimiento. Su principio de funcionamiento consiste en que los paneles solares absorben la luz solar durante el día y la convierten en energía eléctrica. Luego, esta energía se almacena en baterías para uso nocturno. Este método de suministro de energía independiente reduce significativamente la dependencia de la red eléctrica tradicional, al tiempo que reduce sustancialmente los costos de energía.

Las ventajas de la iluminación solar son: 

  • Fácil instalación: Como no es necesario conectarse a la red eléctrica tradicional, las farolas solares se pueden instalar de manera flexible en varios lugares, especialmente adecuadas para áreas remotas o lugares donde es difícil acceder a la red.
  • Ahorro de energía: La iluminación solar generalmente utiliza luminarias LED más eficientes, lo que reduce el consumo de energía.
  • Bajos costos de mantenimiento: las farolas solares tienen costos de mantenimiento relativamente bajos y una larga vida útil.
  • Seguridad mejorada: las farolas solares proporcionan una iluminación estable y continua, lo que mejora la seguridad nocturna.

Para obtener información más detallada sobre las luces solares, consulte la guía completa de accesorios de iluminación solar.

Cómo funcionan las farolas solares

La guía definitiva sobre farolas solares: beneficios y consejos de selección

Para construir un sistema de iluminación solar estable a largo plazo, su tamaño debe ser apropiado, centrándose en la confiabilidad. Para garantizar que el sistema funcione de forma estable en todas las condiciones climáticas durante todo el año, la energía recogida y almacenada por las baterías siempre debe superar la energía necesaria para encender las lámparas, incluso en las peores condiciones. A continuación, explicamos el camino energético en el funcionamiento de las luminarias solares.

Entrada de energía

1. Sol y paneles solares

Paneles solares son los encargados de convertir la luz solar en energía eléctrica. Estos paneles están formados por múltiples unidades de células de silicio y pueden funcionar de forma eficaz incluso en entornos con poca luz. Su característica más significativa es su capacidad para adaptarse a condiciones climáticas variables, manteniendo un suministro energético estable.
La eficiencia de los paneles, la capacidad de convertir la energía solar en energía eléctrica, es la medida fundamental de su rendimiento. Los paneles de alta eficiencia que se encuentran actualmente en el mercado normalmente pueden alcanzar tasas de conversión de alrededor del 15%, una mejora significativa con respecto a los productos anteriores. Este progreso significa que los sistemas modernos de alumbrado público solar son más eficientes a la hora de proporcionar energía continua y confiable.

2. De los paneles solares al sistema de gestión de la energía

Cuando los paneles solares convierten la energía lumínica en energía eléctrica, el Sistema de Gestión de Energía (EMS) garantiza que esta energía se almacene de forma segura y se transmita de manera eficiente a las luminarias LED de las farolas.

El SGA incluye principalmente dos componentes principales:

  1. Controlador de carga: Esto garantiza que el proceso de transferencia de energía desde los paneles solares a la batería sea eficiente y estable. Este controlador optimiza el proceso de carga ajustando la corriente, lo que contribuye a mejorar la duración de la batería y la eficiencia energética general. Por ejemplo, algunos controladores de carga avanzados pueden lograr eficiencias de conversión de energía superiores al 95%.
  2. Controlador LED: Se utiliza para regular con precisión la energía proporcionada a las luminarias LED. Esto no sólo garantiza efectos de iluminación óptimos sino que también reduce el desperdicio de energía. Por ejemplo, algunos controladores LED eficientes mantienen una eficiencia energética de hasta el 90 % durante el proceso de conversión.

Los distintos fabricantes tienen distintos diseños para el EMS. Algunos sistemas integran el controlador de carga con el controlador LED para maximizar la eficiencia en el uso de energía. Otros separan estos dos componentes para aumentar la adaptabilidad y flexibilidad del sistema. Aunque este diseño puede sacrificar ligeramente algo de eficiencia (por ejemplo, la eficiencia energética podría caer al 85%), permite mantenimiento y actualizaciones específicos.

3. Batería

La batería se encarga de almacenar la energía eléctrica gestionada por el EMS y alimentar la iluminación LED durante la noche. La capacidad de la batería debe coincidir con los requisitos específicos del cliente en función de las necesidades de iluminación. Por ejemplo, los sistemas diseñados para iluminación nocturna necesitan baterías de mayor capacidad para garantizar un suministro de energía continuo.
El controlador de carga juega un papel clave en el mantenimiento de la batería. No solo garantiza que la batería esté cargada adecuadamente, sino que también evita la sobrecarga y el sobrecalentamiento, garantizando la seguridad y la vida útil de la batería. Además, el controlador de carga evita el flujo de corriente inversa entre los paneles solares y la batería.

Exploraremos varios tipos de baterías y sus escenarios de aplicación con más detalle a continuación.

Salida de energía

1. Batería

En la producción de energía, la batería se encarga de alimentar la iluminación LED y otros sistemas.

2. Luminarias LED

Las luminarias LED son la opción preferida para los sistemas de iluminación solar debido a sus características estables y de ahorro de energía. El brillo habitual de los LED en el mercado oscila entre 60 y 120 lúmenes por vatio. Es importante tener en cuenta que al seleccionar dispositivos LED, los datos de las pruebas de rendimiento general, como Informes TM-21 y LM-80 debería ser considerado. Estos informes ayudan a evaluar el brillo de todo el dispositivo, no solo de las cuentas LED individuales.
Con el avance continuo de la tecnología LED, ahora es posible lograr una iluminación más brillante con un menor consumo de energía, reduciendo así los costos de producción y mejorando indirectamente la rentabilidad de todo el sistema de iluminación.

Tipos de farolas solares y sus aplicaciones

El diseño y la funcionalidad del alumbrado público con energía solar varían según el tipo, y cada uno es adecuado para diferentes aplicaciones y entornos. Comprender estos tipos ayuda a identificar la compra adecuada para diferentes compradores.

La guía definitiva sobre farolas solares: beneficios y consejos de selección

Farolas solares integradas

Este diseño de farola solar todo en uno incorpora paneles solares, luces LED, baterías y controladores en una sola unidad, ofreciendo una solución compacta. Ideal para calles urbanas, parques y áreas residenciales que requieren de 10 a 30 pies de altura de iluminación. El precio varía de moderado a alto, dependiendo de la calidad y eficiencia de los componentes.

Farolas solares en voladizo

Conocidos por su clara separación entre luces LED y paneles solares, estos permiten el uso de paneles más grandes (generalmente 2 o 3 veces el tamaño de las luces integradas, como 50 a 200 vatios) para iluminar áreas dentro de 50 a 200 pies. Utilizados principalmente en plazas y vías transitadas, proporcionan una iluminación amplia y uniforme. Si bien son más costosos, su eficacia los hace ideales para grandes espacios públicos.

Farolas solares divididas

En estos sistemas, los paneles solares y las luminarias son independientes, ofreciendo mayor flexibilidad en la instalación. Especialmente adecuado para áreas que requieren ángulos de iluminación específicos o que tienen obstrucciones. Para las regiones que necesitan iluminación nocturna, los sistemas divididos pueden equiparse con baterías de mayor capacidad, generalmente de 1.5 a 2 veces más que las farolas solares todo en uno.

Selección de los materiales adecuados para farolas solares duraderas y eficientes

Paneles solares

La eficiencia y calidad de los paneles son primordiales ya que son la puerta de entrada de energía.

Paneles monocristalinos
Eficiencia: 17%-22%, entre las más altas del mercado.
Características: Alta eficiencia significa más energía en menos área, ideal para demandas de espacio limitado pero de alta eficiencia.
Compradores adecuados: desarrolladores de proyectos de alto nivel y clientes de marcas que se centran en el rendimiento y la confiabilidad a largo plazo.

Paneles policristalinos
Eficiencia: 15%-17%, ligeramente menor que la monocristalina pero más rentable.
Características: Rentable, adecuado para instalaciones a gran escala.
Compradores adecuados: Clientes sensibles al presupuesto, supermercados de materiales y comerciantes que buscan productos rentables.

Paneles solares de película delgada
Eficiencia: 10%-13%, ideal para condiciones de poca luz.
Características: Alta flexibilidad, se puede doblar, adecuado para superficies no estándar.
Compradores adecuados: empresas innovadoras o proyectos de aplicaciones especiales que requieren diseños únicos o instalación flexible.

Tipos de bateria

La estabilidad del alumbrado público solar depende en gran medida de la capacidad y la vida útil de las baterías, algo especialmente crítico en regiones con horas de luz más cortas, como Londres y Seattle.

Calcular la capacidad de la batería
Por ejemplo, una farola solar de 60 vatios que funcione durante 6 horas al día consumiría 360 WH al día. Para asegurar la iluminación durante tres días consecutivos de lluvia se requiere un mínimo de 1080WH. Con una batería de iones de litio de 11.1 V, la capacidad necesaria es de aproximadamente 97.2 AH (1080 WH/11.1 V ≈ 97.2 AH).

Tipos de baterías y sus características

  • Baterías de plomo-ácido: Bajo costo, pesadas, de ciclo de vida corto (alrededor de 200-300 ciclos), adecuadas para proyectos de corto plazo o con presupuesto limitado.
  • Baterías de iones de litio (incluidas LFP y NCM):
  1. Fosfato de hierro y litio: tipo común, liviano, ciclo de vida de 2000 a 2500 ciclos.
  2. Batería ternaria de litio: alta capacidad, tamaño pequeño, ciclo de vida de 1000-2000 ciclos. Adecuada para compradores que buscan sostenibilidad y beneficios a largo plazo.

Chips de LED

Las perlas LED son cruciales en las farolas solares y afectan directamente su rendimiento y vida útil. Las perlas LED de alta calidad ofrecen una excelente disipación de calor, brillo y estabilidad.

Tipos de chips LED

  • Chips LED de marca: Como Philips, Osram, etc., ofrecen alta eficiencia luminosa y confiabilidad, ideales para proyectos duraderos y de alta calidad.
  • Chips LED económicos: Como los chips LED 5730 Hecho en China, con una eficiencia luminosa de hasta 120 lm/W y una vida útil de 30,000 a 50,000 horas, lo que las convierte en opciones populares y rentables.
Modelos comunes de chips LED de farola solar.
Tipo de chip LED Eficiencia luminosa Caracteristicas
Chip LED 2835 150 lm / W Ideal para proyectos que requieren alta producción de lúmenes, excelente eficiencia lumínica y confiabilidad.
Chip LED 3030 130 lm / W Los chips 3030 se utilizan principalmente en alumbrado público y reflectores.
Chip LED 5050 150-160 lm / W Gran superficie, fuerte disipación de calor, perfecta para uso prolongado en condiciones exteriores adversas.

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Especificaciones de diferentes chips LED

  • LED SMD: Tamaño pequeño, adecuado para diseños de iluminación complejos, alta eficiencia lumínica.
  • MAZORCA LED: Chips individuales más grandes, ideales para aplicaciones que requieren una salida de luz intensa.

Niveles de protección (IP)

El papel de los niveles de protección (IP)

La clasificación de protección de ingreso (IP) es un indicador clave para evaluar la capacidad de las farolas solares para soportar condiciones climáticas adversas. Mide principalmente el nivel de resistencia a objetos sólidos (como polvo) y al agua. Generalmente, cuanto mayor sea la clasificación IP, mejor será el mantenimiento de la seguridad eléctrica y mayor será la vida útil del producto.

Clasificaciones IP comunes para farolas solares

  • IP65: Indica protección total contra el polvo y resistencia a chorros de agua a baja presión desde cualquier dirección. Las condiciones de prueba incluyen una presión de 30 kPa, una distancia de 3 metros y un volumen de agua de 12.5 l/min, con una duración de prueba de 1 minuto por metro cuadrado. Este es un nivel de protección común para la iluminación exterior estándar, adecuado para la mayoría de los entornos exteriores.
  • IP66: Ofrece un mayor nivel de protección, completamente estanco al polvo y capaz de soportar fuertes chorros de agua. Las condiciones de prueba son una presión de 100 kPa, una distancia de 3 metros y un volumen de agua de 100 l/min, con una duración de prueba de 3 minutos por metro cuadrado. Ideal para zonas costeras o regiones que experimentan frecuentemente tormentas severas.
  • IP68: Representa el nivel más alto de rendimiento a prueba de agua, capaz de una inmersión prolongada bajo el agua. Normalmente se utiliza en aplicaciones extremadamente húmedas o sumergidas, como iluminación subacuática o áreas a menudo inundadas.

Farolas

La altura de los postes de alumbrado público con energía solar suele oscilar entre 9 y 23 pies, y elegir el material adecuado es crucial para garantizar su durabilidad y funcionalidad.

Materiales comunes para postes de luz

  • Postes de hierro

Características: Económico y pesado. Generalmente se trata con galvanización y pintura para mejorar la resistencia a la oxidación.
Vida útil: normalmente de 5 a 8 años, lo que coincide con la vida operativa de muchos sistemas de alumbrado público que funcionan con energía solar.
Adecuado para: Proyectos con presupuesto limitado donde el peso no es una preocupación principal.

  • postes de acero galvanizado

Características: Conocido por su buena resistencia al óxido y la corrosión, generalmente tratado con galvanizado en caliente.
Vida útil: Hasta 15 años, más liviano que los postes de hierro pero más costoso.
Adecuado para: Proyectos de ingeniería de largo plazo y de alto nivel.

  • Postes de aleación de aluminio

Características: Durable y estéticamente agradable, fabricado con aleación de aluminio de alta resistencia, resistente a la corrosión durante más de 50 años sin tratamiento superficial adicional. El costo es aproximadamente 6 veces mayor que el de las farolas de hierro.
Adecuado para: Proyectos de alta gama que se centran en la apariencia y la durabilidad a largo plazo, como la iluminación de parques y patios.

Opciones de ahorro de energía

Uno de los focos de diseño de las farolas solares es la eficiencia energética. En función del uso de la energía solar, normalmente se integran varias funciones de ahorro de energía, que no sólo mejoran las tasas de utilización de energía sino que también reducen el consumo de energía innecesario.

  • Control de brillo adaptativo

Las farolas solares pueden ajustar automáticamente su brillo para adaptarse a diferentes condiciones ambientales. Por ejemplo, por la noche, cuando el tráfico de peatones es escaso, las luces pueden reducir automáticamente el brillo para ahorrar energía.

  • Sensores de movimiento

Los sensores de movimiento detectan actividad en las cercanías y mejoran automáticamente el brillo cuando se detectan personas o vehículos. Este ajuste inteligente no sólo ahorra energía sino que también mejora la practicidad y seguridad del alumbrado público.

  • Control de tiempo

Las farolas solares pueden equiparse con sistemas de temporización para encenderse y apagarse automáticamente durante los períodos de tiempo más utilizados. Esta configuración es especialmente adecuada para zonas con poco tráfico nocturno.

  • Tecnología LED de alta eficiencia

El uso de luminarias LED de alta eficiencia también es clave para el ahorro energético. La moderna tecnología LED proporciona un alto brillo y al mismo tiempo reduce significativamente el consumo de energía.

Tres pasos clave para lograr una iluminación solar segura y eficiente

Paso 1. Evaluación Integral de la Demanda

Realizar un análisis detallado de la demanda es crucial para garantizar el éxito del proyecto. Considere los siguientes factores:

  1. Ubicación: Especifique la ubicación exacta de la instalación, considerando el impacto de la geografía y las condiciones climáticas en la eficiencia solar.
  2. Propósito: Determinar el uso principal del alumbrado público (p. ej., alumbrado público, parques o áreas específicas).
  3. Escala: mida la escala específica del proyecto, incluida la longitud o el área de cobertura de iluminación.
  4. Tipo de poste de luz: elija el material y la altura adecuados del poste de luz según los requisitos ambientales.
  5. Condiciones de funcionamiento de las luminarias: Aclare la frecuencia de uso y la vida útil esperada de las luminarias.
  6. Requisitos de intensidad de iluminación: determine la intensidad de iluminación requerida para cumplir con los estándares funcionales y de seguridad.
  7. Preferencias de temperatura de color: elija la temperatura de color adecuada para satisfacer las necesidades ambientales.

Paso 2. Evaluación de proveedores y fabricantes

Seleccionar los proveedores y fabricantes adecuados es clave para garantizar la calidad del proyecto y la confiabilidad a largo plazo.

  • Reputación del fabricante: examine la reputación del mercado, la calidad del producto y los comentarios de los clientes de los fabricantes.
  • Técnico y Soporte: Evaluar el soporte técnico y servicio postventa brindado por los proveedores.
  • Certificación de producto: asegúrese de que los productos elegidos cumplan con los estándares y certificaciones de la industria, como Certificación ISO.
  • Rentabilidad: compare los precios y el rendimiento de diferentes proveedores para garantizar la mejor relación calidad-precio.

Paso 3. Plan de instalación y mantenimiento

La instalación adecuada y el mantenimiento regular son clave para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo de las farolas solares.

  • Instalación profesional: asegúrese de que la instalación la realicen técnicos experimentados y cumplan con todos los estándares de seguridad.
  • Plan de mantenimiento: desarrolle un programa de mantenimiento regular, que incluya la verificación del estado de los paneles solares, las baterías y los accesorios LED.

Las innovadoras farolas solares de Yinghao: las mejores opciones para las ciudades modernas

Luz solar de calle urbana

- YH0103A

Características: Diseñada con una sensación mecánica industrial, esta farola solar LED integrada de aluminio fundido tiene una clasificación IP65. Equipado con una interfaz de corriente continua CC, puede complementar la energía de manera efectiva incluso con poca luz solar, asegurando una iluminación estable. Control de sensor de luz incorporado y control de sincronización para un ahorro de energía inteligente.

Configuración: Equipado con luminarias LED de alta eficiencia y paneles solares monocristalinos, controlador MPPT.

Ventajas: Combinando diseño y tecnología únicos, proporciona efectos de iluminación y eficiencia energética de primera clase para las calles urbanas.

Luz solar para parques y patios

- YH0103

Características: Farolas LED solares integradas ABS de sensación mecánica, que combinan rentabilidad y practicidad. Similar al YH0103A, equipado con una interfaz de CC y un controlador MPPT, lo que maximiza la eficiencia de la batería.

Configuración: Luminarias LED de alta eficiencia y paneles solares monocristalinos, controlador inteligente MPPT, batería de fosfato de hierro y litio de larga duración.

Ventajas: Adecuado para parques y patios que requieren una alta rentabilidad y una apariencia atractiva.

Luz Solar para Área Industrial y Comercial

- YH0101A

Características: Diseño dividido flexible, equipado con una batería de gran capacidad para una iluminación extensa y uniforme. Fabricado en aluminio fundido a presión duradero con protección IP65, cuenta con control de sincronización y control de brillo adaptativo.

Configuración: Batería de fosfato de hierro y litio de gran capacidad y panel solar monocristalino.

Ventajas: Cubre un área grande, apta para estacionamientos, periferias de almacenes e instalaciones comerciales.

Servicio personalizado y garantía de calidad

YINGHAO ofrece una personalización integral para cada modelo de farola solar para cumplir con sus requisitos específicos.
Con nuestro taller interno de producción de paneles solares y estrictos procesos de control de calidad, YINGHAO se compromete a proporcionar productos de alumbrado público solar de alta calidad y estándares. Nuestros estrictos estándares de entrega garantizan que cada farola cumpla con los más altos estándares de calidad.

Conclusión: El futuro del alumbrado urbano con farolas solares

Al concluir esta guía sobre farolas solares, vemos una visión clara de su papel en la creación de entornos urbanos sostenibles y eficientes. Yinghao se compromete a contribuir a este campo en evolución con nuestra gama de soluciones de alumbrado público solar. Nuestro objetivo es proporcionar opciones de iluminación rentables y respetuosas con el medio ambiente que satisfagan las diversas necesidades de los espacios urbanos modernos. 

Únete en este viaje hacia un futuro más verde y explore cómo las soluciones de iluminación solar de Yinghao pueden ser parte de su desarrollo urbano sostenible.

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